基于网络药理学及分子对接技术分析康艾注射液治疗肝细胞癌的物质基础与分子机制

摘要

目的:阐述康艾注射液(Kang’ai injection,KAI)治疗肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)的物质基础与分子机制。方法:基于中药系统药理学数据库和分析平台(Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform,TCMSP),根据口服生物利用度(oral bioavailability,OB)≥30%、药物相似性(drug-likeness,DL)≥0.18筛选有效活性成分。GeneCard、OMIN、DrugBank及TTD数据库检索HCC相关靶基因。使用Cytoscape软件构建KAI-关键靶基因-HCC复合目标网络。利用String数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用网络(protein-protein interaction,PPI)。对关键靶基因进行基于基因本体论(Gene Ontology,GO)生物功能分析及基因和基因组的京都百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集分析。采用基因表达谱交互分析(gene expression profile interaction analysis,GEPIA)数据库对核心靶基因进行生存曲线分析。最后,对核心靶基因进行有效分子对接验证。结果:共获得52个有效活性成分调控166个关键靶基因。槲皮素、山柰酚及木犀草素是复合目标网络中主要有效活性成分。GO生物功能分析结果表明关键靶基因主要参与调节生物过程,如细胞代谢、凋亡和细胞增殖。KEGG通路富集分析显示的主要信号通路是P13K-Akt信号通路。拓扑分析示MYC、RELA、MAPK14、PPARA、CCND1、FOS、RXRA、MAPK1、AKT1、ESR1、CDKN1A、MR3C1、TP53、RB1、JUN、MAPK8是核心靶基因。RELA、MAPK1及JUN低表达的HCC患者总生存率更高(P<0.05),而ESR1高表达的HCC患者总生存率更低(P<0.05)。RELA、MAPK1、JUN及ESR1核心靶基因与KAI有效活性成分结合能均小于-5.0kcal/mol,KAI有效活性成分与核心靶基因具有较好亲和力。结论:KAI作用于多成分、多途径、多靶点协同干预治疗HCC的物质基础及分子机制,为药物开发和临床应用提供新策略。